(57)【要約】【課題】人工皮革調の肌触りや柔らかさなどの風合い、および防風性、吸水性、防透性などの機能性に優れたナノファイバー繊維構造体およびその製造方法および繊維製品を提供する。【解決手段】海成分と島成分とからなり、かつ島成分の径が１０００ｎｍ以下の海島型複合繊維を用いて繊維構造体を得た後、前記の海成分を溶解除去し、次いで高圧水で該繊維構造体を噴射処理することにより、ナノファイバー同士が凝集密着することなく、ばらけた状態で存在するナノファイバー繊維構造体を得る。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機繊維からなり単繊維径が１０００ｎｍ以下のナノファイバーを含む繊維構造体であって、該繊維構造体中において、ナノファイバー同士が凝集密着することなく、ばらけた状態で存在することを特徴とするナノファイバー繊維構造体。
【請求項２】
ナノファイバー繊維構造体が前記のナノファイバーを２０重量%以上含む、請求項１に記載のナノファイバー繊維構造体。
【請求項３】
繊維構造体が織編物である、請求項１または請求項２に記載のナノファイバー繊維構造体。
【請求項４】
繊維構造体が、Ｄ１／２×Ｃｏ×Ｗｅが１００００〜２０００００の範囲内の編物である、請求項３に記載のナノファイバー繊維構造体。
ただし、Ｄは前記マルチフィラメント糸条の総繊度（ｄｔｅｘ）、Ｃｏは２．５４ｃｍあたりのコース数、Ｗｅは２．５４ｃｍあたりのウエール数である。
【請求項５】
繊維構造体が、下記式により算出されるカバーファクターＣＦが１７００〜３８００の範囲内の織物である、請求項３に記載のナノファイバー繊維構造体。
ＣＦ＝（ＤＷｐ／１．１）１／２×ＭＷｐ＋（ＤＷｆ／１．１）１／２×ＭＷｆ
ただし、ＤＷｐは経糸総繊度（ｄｔｅｘ）、ＭＷｐは経糸織密度（本／２．５４ｃｍ）、ＤＷｆは緯糸総繊度（ｄｔｅｘ）、ＭＷｆは緯糸織密度（本／２．５４ｃｍ）である。
【請求項６】
ナノファイバーがポリエステルからなる、請求項１〜５のいずれかに記載のナノファイバー繊維構造体。
【請求項７】
前記のポリエステルが、艶消し剤をポリエステル重量に対して０．３重量％以上含有する、請求項６に記載のナノファイバー繊維構造体。
【請求項８】
通気性が５０ｃｃ／ｃｍ２／ｓ以下である、請求項１〜７のいずれかに記載のナノファイバー繊維構造体。
【請求項９】
防透性の指標であるΔＬ値が１．００以下である、請求項１〜８のいずれかに記載のナノファイバー繊維構造体。
【請求項１０】
飽和吸水率が２００％以上である、請求項１〜９のいずれかに記載のナノファイバー繊維構造体。
【請求項１１】
海成分と島成分とからなり、かつ島成分の径が１０００ｎｍ以下の海島型複合繊維を用いて繊維構造体を得た後、前記の海成分を溶解除去し、次いで高圧水で該繊維構造体を噴射処理することを特徴とするナノファイバー繊維構造体の製造方法。
【請求項１２】
請求項１〜１０のいずれかに記載のナノファイバー繊維構造体を用いてなる、アウター用衣料、スポーツ用衣料、インナー用衣料、靴材、おしめや介護用シーツの医療・衛生用品、寝装寝具、椅子やソファーの表皮材、カーペット、カーシート地、インテリア用品、空気清浄機用や浄水器用のフィルター製品、電池セパレータなどの電気製品用材料、ワイピングクロスなどの生活資材、ハードデイスク用研磨布、および細胞吸着剤などのメデイカル材料からなる群より選択されるいずれかの繊維製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
単繊維径が１０００ｎｍ以下のナノファイバーを含むナノファイバー繊維構造体およびその製造方法および該ナノファイバー繊維構造体を用いてなる繊維製品に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ナノファイバーで構成され、織物や編物などの形態を有するナノファイバー繊維構造体が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。かかるナノファイバー繊維構造体は、通常、海成分と島成分とからなり、かつ島成分の径が１０００ｎｍ以下の海島型複合繊維を用いて繊維構造体を得た後、前記の島成分をアルカリ等の溶剤により溶解除去することにより得られる。
【０００３】
しかしながら、単糸（島成分）が細いほど、海成分を除去した後の単糸どうしが凝集密着しやすいため、単糸塊が発生し、人工皮革調の肌触りや柔らかさなどの風合い的特徴、および防風性、吸水性、防透性などの機能が十分に発現されないという問題があった。
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００５／０９５６８６号パンフレット
【特許文献２】特開２００４−１６２２４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記の背景に鑑みなされたものであり、その目的は、人工皮革調の肌触りや柔らかさなどの風合い的特徴、および防風性、吸水性、防透性などの機能性に優れたナノファイバー繊維構造体およびその製造方法および繊維製品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは上記の課題を達成するため鋭意検討した結果、海成分と島成分とからなり、かつ島成分の径が１０００ｎｍ以下の海島型複合繊維を用いて繊維構造体を得た後、前記の島成分を溶解除去し、次いで高圧水で該繊維構造体を噴射処理することにより、単糸（ナノファイバー）同士をばらけた状態にすることにより、人工皮革調の肌触りや柔らかさなどの風合い的特徴、および防風性、吸水性、防透性などの機能性に優れたナノファイバー繊維構造体が得られることを見出し、さらに鋭意検討を重ねることにより本発明を完成するに至った。
【０００７】
かくして、本発明によれば「有機繊維からなり単繊維径が１０００ｎｍ以下のナノファイバーを含む繊維構造体であって、該繊維構造体中において、ナノファイバー同士が凝集密着することなく、ばらけた状態で存在することを特徴とするナノファイバー繊維構造体。」が提供される。
その際、ナノファイバー繊維構造体が前記のナノファイバーを２０重量%以上含むことが好ましい。また、繊維構造体が織編物であることが好ましい。
【０００８】
特に、繊維構造体が、Ｄ１／２×Ｃｏ×Ｗｅが１００００〜２０００００の範囲内の編物であることが好ましい。ただし、Ｄは前記マルチフィラメント糸条の総繊度（ｄｔｅｘ）、Ｃｏは２．５４ｃｍあたりのコース数、Ｗｅは２．５４ｃｍあたりのウエール数である。
【０００９】
また、繊維構造体が、下記式により算出されるカバーファクターＣＦが１７００〜３８００の範囲内の織物であることが好ましい。
ＣＦ＝（ＤＷｐ／１．１）１／２×ＭＷｐ＋（ＤＷｆ／１．１）１／２×ＭＷｆ
ただし、ＤＷｐは経糸総繊度（ｄｔｅｘ）、ＭＷｐは経糸織密度（本／２．５４ｃｍ）、ＤＷｆは緯糸総繊度（ｄｔｅｘ）、ＭＷｆは緯糸織密度（本／２．５４ｃｍ）である。
【００１０】
本発明のナノファイバー繊維構造体において、ナノファイバーがポリエステルからなることが好ましい。その際、ポリエステルが、艶消し剤をポリエステル重量に対して０．３重量％以上含有することが好ましい。
【００１１】
本発明のナノファイバー繊維構造体において、通気性が５０ｃｃ／ｃｍ２／ｓ以下であることが好ましい。また、防透性の指標であるΔＬ値が１．００以下であることが好ましい。また、飽和吸水率が２００％以上であることが好ましい。
【００１２】
また、本発明によれば、「海成分と島成分とからなり、かつ島成分の径が１０００ｎｍ以下の海島型複合繊維を用いて繊維構造体を得た後、前記の海成分を溶解除去し、次いで高圧水で該繊維構造体を噴射処理することを特徴とするナノファイバー繊維構造体の製造方法。」が提供される。
【００１３】
また、本発明によれば、「前記のナノファイバー繊維構造体を用いてなる、アウター用衣料、スポーツ用衣料、インナー用衣料、靴材、おしめや介護用シーツの医療・衛生用品、寝装寝具、椅子やソファーの表皮材、カーペット、カーシート地、インテリア用品、空気清浄機用や浄水器用のフィルター製品、電池セパレータ、ワイピングクロスなどの生活資材、ハードデイスク用研磨布、および細胞吸着剤などのメデイカル材料からなる群より選択されるいずれかの繊維製品。」が提供される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、人工皮革調の肌触りや柔らかさなどの風合い的特徴、および防風性、吸水性、防透性などの機能性に優れたナノファイバー繊維構造体およびその製造方法および繊維製品が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
まず、本発明のナノファイバー繊維構造体には、単繊維径（単繊維の直径）が１０００ｎｍ以下（好ましくは１００〜８００ｎｍ）のナノファイバーが含まれる。単繊維の断面形状が丸断面以外の異型断面である場合には、丸断面に換算した直径を単繊維径とする。単繊維径は、透過型電子顕微鏡で繊維の横断面を撮影することにより測定が可能である。なお、該単繊維径を単糸繊度に換算すると、０．０１ｄｔｅｘ以下に相当する。
【００１６】
本発明のナノファイバー繊維構造体において、ナノファイバー単糸（以下、単に「ナノファイバー」という。）同士が凝集密着することなく、ばらけた状態で存在することが肝要である。ここで、本発明でいう「ばらけた状態」とは、図１（繊維構造体の側面写真）および図２（繊維構造体の断面写真）に示すように、ナノファイバーが互いに独立していることをいう。ナノファイバーがこのようにばらけた状態で存在することにより、ナノファイバー繊維構造体は、人工皮革調の肌触りや柔らかさなどの風合い的特徴、および防風性、吸水性、防透性などの機能を十分に発現できる。これに対して、図３（繊維構造体の側面写真）および図４（繊維構造体の断面写真）に示された、従来のナノファイバー繊維構造体では、ナノファイバー同士が凝集密着しているため、人工皮革調の肌触りや柔らかさなどの風合いが十分発揮されないばかりか、防風性、吸水性、防透性などの機能があまり発現されない。なお、本発明において、「ばらけた状態」とは１００本以上のナノファイバーが密着凝集した単糸塊がないという意味であり、ナノファイバー同士は完全に独立している必要はなく、１００本未満のナノファイバーが凝集密着した単糸塊が存在してもよい。
【００１７】
本発明のナノファイバー繊維構造体において、前記のナノファイバーが２０重量%以上（より好ましくは５０重量％以上、さらに好ましくは７０重量%以上、特に好ましくは１００重量％）含まれることが好ましい。ナノファイバーの含有量が２０重量％未満では、防風性、吸水性、防透性などの機能が発現されないおそれがある。
【００１８】
本発明のナノファイバー繊維構造体において、繊維構造体の形態としては特に限定されず、織編物、フェルト、糸条、不織布などが例示される。なかでも織編物が好適である。
編物の場合では、Ｄ１／２×Ｃｏ×Ｗｅが１００００〜２０００００（より好ましくは２００００〜１０００００）の範囲内であると、優れた防風性、吸水性、防透性が得られ好ましい。ただし、Ｄは前記マルチフィラメント糸条の総繊度（ｄｔｅｘ）、Ｃｏは２．５４ｃｍあたりのコース数、Ｗｅは２．５４ｃｍあたりのウエール数である。
【００１９】
一方、織物の場合では、下記式により算出されるカバーファクターＣＦが１７００〜３８００の範囲内であると、優れた防風性、吸水性、防透性が得られ好ましい。
ＣＦ＝（ＤＷｐ／１．１）１／２×ＭＷｐ＋（ＤＷｆ／１．１）１／２×ＭＷｆ
ただし、ＤＷｐは経糸総繊度（ｄｔｅｘ）、ＭＷｐは経糸織密度（本／２．５４ｃｍ）、ＤＷｆは緯糸総繊度（ｄｔｅｘ）、ＭＷｆは緯糸織密度（本／２．５４ｃｍ）である。
【００２０】
なお、ナノファイバー繊維構造体が織編物である場合、ナノファイバーはマルチフィラメント糸条として織編物中に配される。その際、マルチフィラメント糸条のナノファイバー数は、５００以上（より好ましくは２０００〜１００００）であることが好ましい。
【００２１】
また、織編物の目付けとしては１０〜３００ｇ／ｍ２の範囲であることは好ましい。
前記のナノファイバーの種類としては、レーヨンなどの再生繊維、アセテートなどの半合成繊維、ポリエチレンテレフタレートやポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ乳酸などのポリエステル系繊維、第３成分を共重合させたポリエステル系繊維、ポリエーテルエステル系繊維、アクリル繊維、ナイロン繊維、アラミド繊維などの合成繊維が例示される。これらの繊維は１種類でもよいし、複数の組合せであってもよい。なかでも、リサクル性の点でポリエステル系繊維が好適である。かかるポリエステル系繊維には、マテリアルリサイクルまたはケミカルリサイクルされたポリエステル系繊維が含まれる。また、用途によっては、チタン化合物およびリン化合物を触媒として得られたポリエステルからなるポリエステル系繊維も好ましい。なお、かかるナノファイバー中には、本発明の目的を損なわない範囲内で必要に応じて、微細孔形成剤、カチオン染料可染剤、着色防止剤、熱安定剤、蛍光増白剤、艶消し剤、着色剤、吸湿剤、無機微粒子が１種または２種以上含まれていてもよい。なかでも、ナノファイバーが、艶消し剤をポリエステル重量に対して０．３重量％以上（より好ましくは０．４〜２．０重量％）含むポリエステル系繊維であると、特に優れた防透性が得られ好ましい。もちろん、ポリエステル系繊維に艶消し剤がまったく含まれていない（含有量が０重量％）場合であっても、十分防透性が得られる。
【００２２】
本発明のナノファイバー繊維構造体において、ナノファイバー以外の他糸条が含まれる場合、かかる他糸条の繊維種類は限定されないが、リサクル性の点でポリエステル繊維糸条が好ましい。
【００２３】
本発明のナノファイバー繊維構造体は、例えば以下の製造方法により製造することができる。すなわち、海成分と島成分とからなり、かつ島成分の径が１０００ｎｍ以下の海島型複合繊維を用いて繊維構造体を得た後、前記の海成分を溶解除去し、次いで高圧水で該繊維構造体を噴射処理することを特徴とする製造方法である。
【００２４】
ここで、高圧水で該繊維構造体を噴射処理することが特に肝要である。海成分を溶解除去した直後、島成分（ナノファイバー）同士は凝集密着しているが、前記の噴射処理により、凝集密着した複数のナノファイバーがばらけた状態で存在することになる。その際、高圧水の圧力としては、３〜１０ＭＰａ（３０〜１００ｋｇｆ／ｃｍ２）の範囲が好ましく、装置としては、スパンレース用ウオーターニードル装置（噴射孔径は０．２ｍｍ以下が好ましい。）や超音波水が好適である。
【００２５】
また、海島型複合繊維としては、以下のものが好適である。すなわち、ポリマーの組合せは、海成分ポリマーが島成分ポリマーよりも溶解性が高い組合せであれば任意であるが、特に溶解速度比（海／島）が２００以上であることが好ましい。かかる溶解速度比が２００未満の場合には、繊維断面中央部の海成分を溶解させている間に繊維断面表層部の島成分の一部も溶解されるため、海成分を完全に溶解除去するためには、島成分の何割かも減量されてしまうことになり、島成分の太さ斑や溶剤浸食による強度劣化が発生して、毛羽やピリングなどの品位に問題が生じやすくなる。
【００２６】
海成分ポリマーは、好ましくは島成分との溶解速度比が２００以上であればいかなるポリマーであってもよいが、特に繊維形成性の良好なポリエステル、ポリアミド、ポリスチレン、ポリエチレンなどが好ましい。例えば、アルカリ水溶液易溶解性ポリマーとしては、ポリ乳酸、超高分子量ポリアルキレンオキサイド縮合系ポリマー、ポリエチレングルコール系化合物共重合ポリエステル、ポリエチレングリコール系化合物と５−ナトリウムスルホン酸イソフタル酸の共重合ポリエステルが好適である。また、ナイロン６は、ギ酸溶解性があり、ポリスチレン・ポリエチレンはトルエンなど有機溶剤に非常によく溶ける。なかでも、アルカリ易溶解性と海島断面形成性とを両立させるため、ポリエステル系のポリマーとしては、５−ナトリウムスルホイソフタル酸６〜１２モル％と分子量４０００〜１２０００のポリエチレングルコールを３〜１０重量％共重合させた固有粘度が０．４〜０．６のポリエチレンテレフタレート系共重合ポリエステルが好ましい。ここで、５−ナトリウムイソフタル酸は親水性と溶融粘度向上に寄与し、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）は親水性を向上させる。なお、ＰＥＧは分子量が大きいほど、その高次構造に起因すると考えられる親水性増加効果が大きくなるが、反応性が悪くなってブレンド系になるため、耐熱性・紡糸安定性などの点から好ましくなくなる。また、共重合量が１０重量％以上になると、本来溶融粘度低下作用があるので、あまり好ましくなく、上記の範囲で、両成分を共重合することが好ましい。
【００２７】
一方、島成分ポリマーは、海成分との溶解速度差があればいかなるポリマーであってもよいが、前記のように繊維形成性のポリエチレンテレフタレートやポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ乳酸、第３成分を共重合させたポリエステルなどのポリエステルが好ましい。該ポリマー中には、本発明の目的を損なわない範囲内で必要に応じて、微細孔形成剤、カチオン染料可染剤、着色防止剤、熱安定剤、蛍光増白剤、艶消し剤、着色剤、吸湿剤、無機微粒子が１種または２種以上含まれていてもよい。
【００２８】
上記の海成分ポリマーと島成分ポリマーからなる海島型複合繊維は、溶融紡糸時における海成分の溶融粘度が島成分ポリマーの溶融粘度よりも大きいことが好ましい。かかる関係にある場合には、海成分の複合重量比率が４０％未満と少なくなっても、島同士が接合したり、島成分の大部分が接合して海島型複合繊維とは異なるものになり難い。
【００２９】
好ましい溶融粘度比（海／島）は、１．１〜２．０、特に１．３〜１．５の範囲である。この比が１．１倍未満の場合には溶融紡糸時に島成分が接合しやすくなり、一方２．０倍を越える場合には、粘度差が大きすぎるために紡糸調子が低下しやすい。
【００３０】
次に島数は、多いほど海成分を溶解除去して極細繊維を製造する場合の生産性が高くなり、しかも得られるナノファイバーの細さも顕著となってナノファイバー特有の柔らかさ、滑らかさを表現することができる点で１００以上（より好ましくは３００〜１０００）であることが好ましい。ここで、島数が１００未満の場合には、海成分を溶解除去しても極細繊度の単糸からなるハイマルチフィラメント糸を得ることができず本発明の目的を達成することができないおそれがある。なお、島数があまりに多くなりすぎると紡糸口金の製造コストが高くなるだけでなく、加工精度自体も低下しやすくなるので１００００以下とするのが好ましい。
【００３１】
次に、島成分の径は、１０００ｎｍ以下（好ましくは１０〜１０００ｎｍ）とする必要がある。また、海島複合繊維断面内の各島は、その径が均一であるほど海成分を除去して得られる編地の品位や耐久性が向上するので好ましい。
【００３２】
前記の海島型複合繊維において、その海島複合重量比率（海：島）は、４０：６０〜５：９５の範囲が好ましく、特に３０：７０〜１０：９０の範囲が好ましい。かかる範囲であれば、島間の海成分の厚みを薄くすることができ、海成分の溶解除去が容易となり、島成分の極細繊維への転換が容易になるので好ましい。ここで海成分の割合が４０％を越える場合には海成分の厚みが厚くなりすぎ、一方５％未満の場合には海成分の量が少なくなりすぎて、島間に接合が発生しやすくなる。
【００３３】
前記の海島型複合繊維において、その島間の海成分厚みが５００ｎｍ以下、特に２０〜２００ｎｍの範囲が適当であり、該厚みが５００ｎｍを越える場合には、該厚い海成分を溶解除去する間に島成分の溶解が進むため、島成分間の均質性が低下するだけでなく、毛羽やピリングなど着用時の欠陥や染め斑も発生しやすくなる。
【００３４】
前記の海島型複合繊維は、例えば以下の方法により容易に製造することができる。すなわち、まず溶融粘度が高く且つ易溶解性であるポリマーと溶融粘度が低く且つ難溶解性のポリマーとを、前者が海成分で後者が島成分となるように溶融紡糸する。ここで、海成分と島成分の溶融粘度の関係は重要で、海成分の比率が小さくなって島間の厚みが小さくなると、海成分の溶融粘度が小さい場合には島間の一部の流路を海成分が高速流動するようになり、島間に接合が起こりやすくなるので好ましくない。
【００３５】
溶融紡糸に用いられる紡糸口金としては、島成分を形成するための中空ピン群や微細孔群を有するものなど任意のものを用いることができる。例えば中空ピンや微細孔より押し出された島成分とその間を埋める形で流路を設計されている海成分流とを合流し、これを圧縮することにより海島断面形成がなされるいかなる紡糸口金でもよい。
【００３６】
吐出された海島型断面複合繊維は、冷却風によって固化され、好ましくは４００〜６０００ｍ／分で溶融紡糸された後に巻き取られる。得られた未延伸糸は、別途延伸工程をとおして所望の強度・伸度・熱収縮特性を有する複合繊維とするか、あるいは、一旦巻き取ることなく一定速度でローラーに引き取り、引き続いて延伸工程をとおした後に巻き取る方法のいずれでも構わない。
【００３７】
ここで、特に微細な島径を有する海島型複合繊維を高効率で製造するために、通常のいわゆる配向結晶化を伴うネック延伸（配向結晶化延伸）に先立って、繊維構造は変化させないで繊維径のみを極細化する流動延伸工程を採用することが好ましい。流動延伸を容易とするため、熱容量の大きい水媒体を用いて繊維を均一に予熱し、低速で延伸することが好ましい。このようにすることにより延伸時に流動状態を形成しやすくなり、繊維の微細構造の発達を伴わずに容易に延伸することができる。このプロセスでは、特に海成分および島成分が共にガラス転移温度１００℃以下のポリマーであることが好ましく、なかでもポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ乳酸、ポリトリメチレンテレフタレート等のポリエステルに好適である。具体的には６０〜１００℃、好ましくは６０〜８０℃の範囲の温水バスに浸漬して均一加熱を施し、延伸倍率は１０〜３０倍、供給速度は１〜１０ｍ／分、巻取り速度は３００ｍ／分以下、特に１０〜３００ｍ／分の範囲で実施することが好ましい。予熱温度不足および延伸速度が速すぎる場合には、目的とする高倍率延伸を達成することができなくなる。
【００３８】
得られた流動状態で延伸された延伸糸は、その強伸度などの機械的特性を向上させるため、定法にしたがって６０〜２２０℃の温度で配向結晶化延伸する。該延伸条件がこの範囲外の温度では、得られる繊維の物性が不十分なものとなる。なお、この延伸倍率は、溶融紡糸条件、流動延伸条件、配向結晶化延伸条件などによって変わってくるが、該配向結晶化延伸条件で延伸可能な最大延伸倍率の０．６〜０．９５倍で延伸すればよい。
【００３９】
以上に説明した海島型複合繊維を、無撚あるいは必要に応じて追撚した上で、必要に応じて他糸条とともに織編物などの繊維構造体を得た後、前記の海成分をアルカリ水溶液で溶解除去し、前記のように高圧水で該繊維構造体を噴射処理することにより、ナノファイバー同士をばらけた状態にすることができる。
【００４０】
なお、前記のアルカリ水溶液による海成分の溶解除去処理の前および／または後に染色加工を施してもよい。さらに、常法の親水加工、起毛加工、紫外線遮蔽あるいは制電剤、さらには、抗菌剤、消臭剤、防虫剤、蓄光剤、再帰反射剤、マイナスイオン発生剤等の機能を付与する各種加工を付加適用してもよい。
【００４１】
かくして得られたナノファイバー繊維構造体において、ナノファイバー同士が凝集密着することなく、ばらけた状態で存在しているので、人工皮革調の肌触りや柔らかさなどの風合いを呈するだけでなく、防風性、吸水性、防透性などのナノファイバー繊維構造体が本来有する機能が十分発現される。
【００４２】
その際、通気性が５０ｃｃ／ｃｍ２／ｓ以下（より好ましくは２０ｃｃ／ｃｍ２／ｓ以下）であることが好ましい。また、防透性の指標であるΔＬ値が１．００以下（より好ましくは０．０５以下）であることが好ましい。さらに、飽和吸水率が２００％以上（より好ましくは２００〜５００％）であることが好ましい。このような機能は、高圧水で噴射処理するナノファイバー繊維構造体の織編密度などを適宜最適化することにより、容易に得ることができる。
【００４３】
本発明のナノファイバー繊維構造体は、アウター用衣料、スポーツ用衣料、インナー用衣料、靴材、おしめや介護用シーツの医療・衛生用品、寝装寝具、椅子やソファーの表皮材、カーペット、カーシート地、インテリア用品、空気清浄機用や浄水器用のフィルター製品、電池セパレータ、ワイピングクロスなどの生活資材、ハードデイスク用研磨布、および細胞吸着剤などのメデイカル材料の繊維製品として好適に用いることができる。さらには、本発明のナノファイバー繊維構造体は優れた吸着、吸収特性をも有するため、特開２００４−１６２２４４号公報に開示されたような種々の機能性薬剤を担持させて使用してもよい。
【実施例】
【００４４】
次に本発明の実施例及び比較例を詳述するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。なお、実施例中の各測定項目は下記の方法で測定した。
【００４５】
＜溶融粘度＞乾燥処理後のポリマーを紡糸時のルーダー溶融温度に設定したオリフィスにセットして５分間溶融保持したのち、数水準の荷重をかけて押し出し、そのときのせん断速度と溶融粘度をプロットする。そのプロットをなだらかにつないで、せん断速度−溶融粘度曲線を作成し、せん断速度が１０００秒−１の時の溶融粘度を見る。
＜溶解速度＞海・島成分の各々０．３φ−０．６Ｌ×２４Ｈの口金にて１０００〜２０００ｍ/分の紡糸速度で糸を巻き取り、さらに残留伸度が３０〜６０％の範囲になるように延伸して、８４ｄｔｅｘ／２４ｆｉｌのマルチフィラメントを作製する。これを各溶剤にて溶解しようとする温度で浴比１００にて溶解時間と溶解量から、減量速度を算出した。
＜ナノファイバーのばらけ状態＞ナノファイバー繊維構造体を液体窒素に浸漬して固まらせた後カットした後、断面（縦６１μｍ×横８０μｍ、面積４８８０μｍ２）を電子顕微鏡で１０箇所撮影し（倍率１５００倍）、１００本以上のナノファイバーが凝集密着したナノファイバー塊の合計個数をカウントした。合計個数が０個の場合は合格、１個以上の場合は不合格である。
＜通気性＞温度２０℃、湿度６５％ＲＨに２４時間放置し調質した試料について、ＪＩＳ  Ｌ  １０９６−１９９８、６．２７．１、Ａ法（フラジール形通気性試験機法）により通気性（ｃｃ／ｃｍ２／ｓｅｃ）を測定した。なお、ｎ数は５でその平均を求めた。
＜保温性＞温度２０℃、湿度６５％ＲＨの環境下において、カトーテック社製のサーモラボＩＩにて保温率を測定した。
＜防透性＞ＪＩＳ  Ｚ  ８７２９−１９９４、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系において、試料を白色板上に載置したときのＬ＊値（Ｌ＊ｗと記す。）と、黒色板上に載置したときのＬ＊値（Ｌ＊ｂと記す。）との差ΔＬ（Ｌ＊ｗ−Ｌ＊ｂ）を求め、このΔＬをもって、防透性の指標とした。なお、ΔＬの値が小さいほど防透性が良好である。
＜吸水率＞ＪＩＳ  Ｌ  １０９６  ６．２５．２  Ｂ法により、面積２０２．５ｃｍ２の試料を採取し、これを水中に浸漬して十分に吸水させた後水中から引き上げ、水滴が滴り落ちなくなった時の重量をｗｗとし、これと乾燥時の試料重量ｗｄとから、下記式により吸水率を算出した。
吸水率（％）＝（ｗｗ−ｗｄ）／ｗｄ×１００
＜目付＞ＪＩＳ  Ｌ１０９６  ６．４．２に従って測定した。
【００４６】
［実施例１］
島成分としてポリエチレンテレフタレート（２８０℃における溶融粘度が１２００ポイズ、艶消し剤の含有量：０重量％）、海成分として５−ナトリウムスルホイソフタル酸６モル％と数平均分子量４０００のポリエチレングリコール６重量％を共重合したポリエチレンテレフタレート（２８０℃における溶融粘度が１７５０ポイズ）を用い（溶解速度比（海／島）＝２３０）、海：島＝３０：７０、島数＝８３６の海島型複合未延伸繊維を、紡糸温度２８０℃、紡糸速度１５００ｍ／分で溶融紡糸して一旦巻き取った。
【００４７】
得られた未延伸糸を、延伸温度８０℃、延伸倍率２．５倍でローラー延伸し、次いで１５０℃で熱セットして巻き取った。得られた海島型複合延伸糸は５５ｄｔｅｘ／１０ｆｉｌであり、透過型電子顕微鏡ＴＥＭによる繊維横断面を観察したところ、島の形状は丸形状でかつ島の径は７１０ｎｍであった。
【００４８】
次いで、３６ゲージの通常の丸編ダブル機を使用して、スムース編物を編成した。そして、得られた編地を海島型複合延伸糸の海成分を除去するために、２５ｇ／リットルのＮＡＯＨ水溶液で、７０℃にて３０重量％アルカリ減量した後、常法の染色加工を行った。
次いで、この編地に対し、スパンレース用のウオーターニードル装置（噴射孔径：０．１ｍｍ、孔ピッチ：１．０ｍｍ、孔配列：２列千鳥）にて、水圧６０ｋｇ／ｃｍ２、編地の送り速度２ｍ／分、編地の支持メッシュ：５０メッシュの条件で高圧水を噴射した。
【００４９】
得られた編地の密度は８３コース／８０ウエール、編地中のマルチフィラメント糸条の総繊度は４０ｄｔｅｘ、単繊維径が７１０ｎｍ、単糸数８３６０、目付け１２０ｇ／ｍ２であった。該編地において、図１および図２に示すように、ナノファイバー同士が凝集密着することなく、ばらけた状態で存在しており、ナノファイバー塊の個数は０個であった。また、通気性１５ｃｃ／ｃｍ２／ｓ、保温率１４％、防透性０．０１、吸水率２５０％と、防風性、吸水性、防透性に優れるものであった。
また、かかる編地は、人工皮革調の肌触りや柔らかさなどの風合いを有するものであった。
【００５０】
［実施例２］
３６ゲージの通常のトリコット編機を使用して、実施例１で用いた海島型複合延伸糸をフルセットでバック筬およびフロント筬に通し、ハーフ組織（バック１０−１２、フロント２３−１０）で機上コース５０コース／２．５４ｃｍの編条件で編地を編成した。そして、得られた編地を海島型複合延伸糸の海成分を除去するために、２５ｇ／リットルのＮＡＯＨ水溶液で、７０℃にて３０重量％アルカリ減量した後、常法の染色加工を行った。
次いで、この編地に対し、実施例１と同じようにウオーターニードル処理を行った。
【００５１】
得られた編地の密度は６３コース／５１ウエール、編地中のマルチフィラメント糸条の総繊度は４０ｄｔｅｘ、単繊維径が７１０ｎｍ、単糸数８３６０、目付け９０ｇ／ｍ２であった。該編地において、ナノファイバー同士が凝集密着することなく、ばらけた状態で存在しており、ナノファイバー塊の個数は０個であった。また、通気性２ｃｃ／ｃｍ２／ｓ、保温率１８％、防透性０．０１、吸水率２１０％と、防風性、吸水性、防透性に優れるものであった。
また、かかる編地は、人工皮革調の肌触りや柔らかさなどの風合いを有するものであった。
【００５２】
［比較例１］
実施例１において、ウオーターニードル処理を行わないこと以外は、実施例１と同様にした。
かかる編地において、図３および図４に示すように、ナノファイバー同士が凝集密着しており、ナノファイバー塊の個数は２０個以上であった。また、通気性９０ｃｃ／ｃｍ２／ｓ、保温率９％、防透性１．３６、吸水率１４０％と、防風性、吸水性、防透性に劣るものであった。
また、かかる編地は、人工皮革調の肌触りや柔らかさなどの風合い的特徴が十分発揮されないものであった。
【００５３】
［比較例２］
実施例２において、ウオーターニードル処理を行わないこと以外は、実施例２と同様にした。
かかる編地において、ナノファイバー同士が凝集密着しており、ナノファイバー塊の個数は２０個以上であった。また、通気性１２０ｃｃ／ｃｍ２／ｓ、保温率１０％、防透性１．５３、吸水率１２０％と、防風性、吸水性、防透性に劣るものであった。
また、かかる編地は、人工皮革調の肌触りや柔らかさなどの風合い的特徴が十分発揮されないものであった。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明によれば、人工皮革調の肌触りや柔らかさなどの風合い、および防風性、吸水性、防透性などの機能性に優れたナノファイバー繊維構造体およびその製造方法および繊維製品が提供され、その工業的価値は極めて大である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明に係るナノファイバー繊維構造体の側面写真である。
【図２】本発明に係るナノファイバー繊維構造体の断面写真である。
【図３】従来のナノファイバー繊維構造体の側面写真である。
【図４】従来のナノファイバー繊維構造体の断面写真である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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